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Calcule a carga formal para os átomos do íon
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Calcule a carga formal para os átomos do íon
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente precisa calcular a carga formal de cada átomo no íon
. Para isso, vamos usar o conceito de carga formal, que nos ajuda a entender a distribuição de elétrons em uma molécula ou íon. Precisaremos saber como desenhar a estrutura de Lewis desse íon e aplicar umas fórmulas básicas de química.
Passo 2
Primeiro, vamos desenhar a estrutura de Lewis do
. O cloro (Cl) vai ser o átomo central porque ele pode se ligar a mais de dois átomos. Cada oxigênio (O) vai se ligar ao cloro. Como temos um íon com carga negativa, isso significa que tem um elétron extra a mais.
Passo 3
Agora, vamos distribuir os elétrons. O cloro tem 7 elétrons de valência e cada oxigênio também tem 6. No total, temos:
- Cl: 7 elétrons
- 3 O: 3 × 6 = 18 elétrons
- Carga negativa: +1 elétron
Total: 7 + 18 + 1 = 26 elétrons.
Passo 4
Distribuímos esses 26 elétrons na estrutura. Primeiro, ligamos o cloro aos três oxigênios com ligações simples (cada ligação é 2 elétrons). Isso usa 6 elétrons, restando 20. Agora, completamos os octetos dos oxigênios. Cada oxigênio já tem 2 elétrons na ligação, então precisa de mais 6 elétrons (3 pares) para completar seu octeto. Para 3 oxigênios, são 18 elétrons. Sobram 2 elétrons, que ficam como um par livre no cloro.
Passo 5
Agora, verificamos a necessidade de formar ligações múltiplas para reduzir as cargas formais. O cloro pode compartilhar mais elétrons porque ele pode expandir seu octeto. Convertendo pares livres de um oxigênio em ligações duplas com o cloro, ajudamos a balancear as cargas formais.
Passo 6
Calculamos a carga formal usando a fórmula:
Fazemos isso para cada átomo na estrutura de Lewis.
Passo 7
Aplicando a fórmula:
- Cloro (Cl): 7 valência - 6 compartilhados (3 ligações duplas) - 0 não compartilhados = +1
- Oxigênios (O): Cada oxigênio com uma ligação dupla tem 6 valência - 4 compartilhados - 4 não compartilhados = -1
Mas lembrando que a carga total do íon é -1, então ajustamos para que apenas um oxigênio tenha carga -1 e os outros dois tenham carga 0.
Resposta
As cargas formais no íon
são:
- Cloro (Cl): +1
- Dois oxigênios (O): 0
- Um oxigênio (O): -1